Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.3.Szczególneprzypadkidyfuzjiustalonej
21
Prawotomacharakterstatystyczny,cooznacza,żeniemożebyćstosowanedla
pojedynczychcząsteczek,aleichskupisk.Możnajestosowaćdlaczasówznacznie
przekraczającychczasymiędzykolejnymizderzeniamicząsteczekorazdlaodległości
znacznieprzekraczającychśredniądługośćdrogiswobodnej.
Równania(2.16)lub(2.17)mogąposłużyćdodefinicjikinematycznegowspół-
czynnikadyfuzjiD
AB.Kinematycznywspółczynnikdyfuzji,albokrótkowspółczyn-
nikdyfuzji,wyrażaliczbowotęliczbękilomoliskładnikaA,któraprzedyfunduje
przezjednostkowąpłaszczyznęprostopadłądokierunkudyfuzjiwjednostceczasu,
gdygradientstężeniaskładnikajestrównyjedności.
Wprzypadkupłynów,dlaktórychgęstośćjeststała,wygodniejjestoperować
równaniamidyfuzjiwpostaci
M
V
A
1-
U
D
AB
d
d
Z
x
A
(2.18)
lub
M
-
A
1-
U
DA
AB
d
d
Z
x
A
,
(2.19)
gdzie:
M
V
A
-masowagęstośćstrumieniadyfuzjiskładnikaA,kgA
/
(
m2|s
)
;
p
-gęstośćpłynu,kg
/
m3;
ω
A-ułamekmasowyskładnikaA,kgA
/
kg;
M
--masowystrumieńdyfuzjiskładnikaA,kgA
A
/
s.
Wobutychrównaniachgęstośćstrumieniaistrumieńdyfuzjisąliczonewzględem
średniejmasowejprędkościpłynu
v
.
Równaniadyfuzji(2.16)lub(2.19)podanesąwpostaciróżniczkowej.Zdecydo-
waniewiększejestznaczeniepraktycznetychrównańpoichscałkowaniu.Poniżej
przedstawionesąrozwiązaniatychrównańdlakilkucharakterystycznychprzypad-
kówdyfuzjiustalonejzachodzącychtylkowjednymkierunkuosix.
2.3.Szczególneprzypadkidyfuzjiustalonej
2.3.1.Dyfuzjarównomolowa,przeciwkierunkowa
Dyfuzjarównomolowa,przeciwkierunkowajestklasycznym,najprostszymprzypad-
kiemdyfuzji.Maonjednakdużeznaczeniepraktyczneprzyopisieprocesówrekty-
fikacji.
Niechwodległościx
1stężenieskładnikaAwynosiC
A1,astężenieskładnika
B-C
B1.Wodległościx
2odpowiedniestężeniaobuskładnikówwynosząC
A2iC
B2.
Zdefinicji,żejesttodyfuzjarównomolowa,przeciwkierunkowawynika,żejeżeli
podwpływemróżnicystężeńwjednymkierunkudyfundujeokreślonaliczbamoli
składnikaA,torównocześniewtymsamymkierunku,alezprzeciwnymzwrotem
dyfundujetakasamaliczbamoliskładnikaB
N
V
A
1
N
V
B
.
(2.20)
